Analyse dynamique des P-Bodies et des granules de stress, deux structures cytoplasmiques impliquées dans le stockage et la dégradation des ARNm, dans les cellules de mammifères

Dynamic analysis of P-Bodies and stress granules, two cytoplasmic structures involved in mRNA storage and degradation, in the mammalian cells

• Auteur / Autrice : Stéphanie Mollet
• Direction : Dominique Weil
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques. Génétique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mitochondries

Cytosquelette

Mots clés libres

Répression de la traduction

Résumé

Les P-Bodies (PB) et les granules de stress (GS) sont deux structures cytoplasmiques, dépourvues de membrane, impliquées dans le stockage et la dégradation des ARNm. Dans les PB, il y a accumulation de la machinerie de dégradation des ARNm. Dans les GS, induits par un stress, il y a accumulation d'une partie des ARNm non traduits. Une fois le stress levé, ils disparaissent, suggérant que les ARNm qu'ils contiennent reprennent leur traduction. PB et GS sont mobiles et nous avons caractérisé leur mobilité ainsi que les fréquences, les vitesses et les distances parcourues par les PB. Nous avons aussi déterminé le(s) réseau(x) du cytosquelette impliqués dans ces mouvements. Par ailleurs, nous avons montré que les GS se forment à proximité des PB et que les protéines des PB s'accumulant dans les GS, lors de certains stress, ne proviennent pas des PB mais du cytoplasme. Par ailleurs, la majorité des ARNm réprimés sont en dehors des GS, ce qui va à l'encontre d'un rôle direct des GS dans le stockage des ARNm (Mollet et al. , 2008). Par microscopie électronique, nous avons déterminé l'ultra-structure des GS. Ils sont peu compacts et fibrillo-granulaires tandis que les PB sont plus denses et fibrillaires (Soucjuere et al. , 2009). Nous avons montré que les PB interagissent avec les mitochondries de façon dynamique. La déplétion des PB ne semble pas affecter les mitochondries et l'altération de la fonction mitochondriale ne modifie pas les contacts PB/mitochondries. Cependant, l'inactivation des mitochondries entraîne une diminution de l'efficacité de l'interférence ARN, qui est accompagné d'une délocalisation d'Ago2 des PB vers le cytoplasme (Huan et al. , 2010, manuscrit en révision).

P-Bodies (PB) and stress granules (SG) are two cytoplasmic granules, not delineated by a membrane, involved in mRNA degradation and storage. Ln PB, there is accumulation of the mRNA degradation machinery. Ln SG, induced by stress, there is accumulation of a part of the nontranslated mRNA. After stress, SG disappear, suggesting that the mRNA which they contain resume their translation. PB are mobile structures and we were able to characterize their mobility by measuring the frequencies, the speeds and the distances covered by PB. We determined the cytoskeleton network involved in these movements. Besides, we showed that the SG form near P-Bodies and that the proteins of PB accumulating in the SG, during sorne stress, do not originate from adjacent PB but from cytoplasm. Furthermore, most arrested mRNAs are not in the SG. These data do not support a direct role of SG to mRNA storage (Mollet et al. , 2008). By electronic microscopy, we determined the ultra structure of SG. They are loose and fibrillo-granular structures whereas PB are denser and fibrillar (Souquere et al. , 2009). We also showed that PB interact with mitochondria in a dynamic way. The depletion of PB does not seem to affect mitochondria and the change of mitochondrial activity does not modify the contacts between PB end mitochondria. However, the inactivation of mitochondria leads a decrease of thé RNA interference efficiency, who is accompanied by a delocalization of the Ago2 protein out of the PB (Huang et al. , 2010, Manuscript in revision).